CN114759562B - 基于并网逆变器的公共耦合点谐波抑制方法 - Google Patents

基于并网逆变器的公共耦合点谐波抑制方法 Download PDF

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Abstract

基于并网逆变器的公共耦合点谐波抑制方法,解决了现有固定参数虚拟阻抗对电网动态谐波环境适应性不足的问题,属于并网逆变器控制和谐波抑制领域。本发明包括:采集电网电流和PCC电压,获取当前周期电网总谐波功率;将当前周期电网总谐波功率与上一周期电网总谐波功率相减,得到电网总谐波功率差值,将本周期虚拟阻抗参数与上一周期虚拟阻抗参数相减,得到虚拟电阻差值;虚拟阻抗参数可为虚拟电阻值、虚拟电容值或虚拟电感值;判断电网总谐波功率差值和虚拟电阻差值的大小,结合调节因子B计算下一周期虚拟阻抗参数的值;根据下一周期虚拟阻抗参数确定虚拟阻抗,根据虚拟阻抗进行公共耦合点谐波抑制。

Description

基于并网逆变器的公共耦合点谐波抑制方法
技术领域
本发明专利提出了一种基于自适应虚拟阻抗的公共耦合点谐波抑制方法,属于并网逆变器控制和谐波抑制领域。
背景技术
开发可再生能源,建立可持续能源系统已经成为我国经济社会可持续、高质量发展的必然要求。并网逆变器作为可再生能源发电单元的并网接口,由公共耦合点(Point ofCommon Coupling,PCC)接入电网,与电网进行功率交换,是可再生能源发电必不可少的环节。随着工业的发展和人民生活水平的提高,电网接入的电力电子装置和非线性负载类型和数量越来越多,导致PCC电压谐波问题愈发严重。谐波不仅会降低电网电能质量,而且会对用电设备造成损害,甚至对用户安全和经济效益产生威胁。为解决谐波问题,通常使用有源电力滤波器(Active power filter,APF)等专用补偿装置来补偿电网谐波。APF具有良好的谐波抑制效果,但造价较贵,额外增加了经济成本。并网逆变器与APF具有相似的拓扑结构,得益于电力电子装置控制的灵活性和智能性,通过改变传统并网逆变器的控制策略,可以为并网逆变器添加除向电网传递能量外的谐波治理功能,避免了专用补偿装置的成本投入,提高了并网逆变器的利用率,实现了电能质量治理和经济收益的双赢。
目前基于并网逆变器的PCC电压谐波抑制方法大多需要采集非线性负载处电流,但在实际电网中负载接入位置不可确定,难以收集负载谐波源电流信息。虚拟阻抗控制方法仅需采集PCC电压即可抑制PCC电压谐波畸变,适合用于实际PCC电能质量提升。目前虚拟阻抗控制方法主要有电阻型和阻感型两种,两种虚拟阻抗的谐波抑制效果受限于阻抗参数固定,往往因无法根据实际电网谐波功率的变化动态调节参数导致并网逆变器谐波抑制效果的下降。并且电阻型虚拟阻抗控制方法谐波抑制稳定性较差,阻感型虚拟阻抗控制方法对高频谐波抑制能力不足,缺少一种兼具谐波抑制稳定性和宽频谐波抑制范围的新型虚拟阻抗控制方法。
发明内容
针对现有固定参数虚拟阻抗对电网动态谐波环境适应性不足的问题,本发明提供一种基于并网逆变器的公共耦合点谐波抑制方法。
本发明的一种基于并网逆变器的公共耦合点谐波抑制方法,所述方法包括:
S1、采集电网电流i g(n)和PCC电压v pcc(n),在电网电流i g(n) 中提取出电网电流谐波分量,在PCC电压v pcc(n) 中提取出电压谐波分量,根据电压谐波分量和电网电流谐波分量获取当前周期电网总谐波功率P t(n),n代表当前周期;
S2、将当前周期电网总谐波功率P t(n)与上一周期电网总谐波功率P t(n-1)相减,得到电网总谐波功率差值ΔP t(n),将当前周期虚拟阻抗参数K v(n)与上一周期虚拟阻抗参数K v(n-1)相减,得到虚拟电阻差值ΔK v(n);虚拟阻抗参数K v可为虚拟电阻R v、虚拟电容C v或虚拟电感L v
S3、确定下一周期虚拟阻抗参数K v(n+1):
若ΔP t(n)等于0,令下一周期虚拟阻抗参数K v(n+1)等于当前周期虚拟阻抗参数K v(n),转入S4;
若ΔP t(n)小于0,判断ΔK v(n)是否大于0,若是,令下一周期虚拟阻抗参数K v(n+1)等于当前周期虚拟阻抗参数K v(n)和调节因子B的差,转入S4;若否,令下一周期虚拟阻抗参数K v(n+1)等于当前周期虚拟阻抗参数K v(n)和调节因子B的和,转入S4;
若ΔP t(n)大于0,判断ΔK v(n)是否大于0,若是,令下一周期虚拟阻抗参数K v(n+1)等于当前周期虚拟阻抗参数K v(n)和调节因子B的和,转入S4;若否,令下一周期虚拟阻抗参数K v(n+1)等于当前周期虚拟阻抗参数K v(n)和调节因子B的差,转入S4;
调节因子B
Figure 177278DEST_PATH_IMAGE001
其中,d代表自适应系数;
S4、根据下一周期虚拟阻抗参数K v(n+1)确定虚拟阻抗Z v,根据虚拟阻抗Z v进行公共耦合点谐波抑制。
作为优选,S4中,虚拟阻抗Z v为:
Figure 426994DEST_PATH_IMAGE002
其中,s为拉普拉斯算子。
作为优选,虚拟阻抗参数K v为虚拟电阻R v,所述S4包括:
S41、确定虚拟阻抗Z v
S42、采样PCC电压v pcc和并网逆变器的并网电流i 2,提取出PCC电压v pcc中的基波分量v base和谐波分量v harm;基波分量v base经过锁相环得到电网同步角度θ
S43、将利用电网同步角度θ对基波分量v base进行派克变换后得到的d轴分量v d和q轴分量v q送入功率电流参考值计算模块,根据有功指令功率P *和无功指令功率Q *计算得到功率电流参考值d轴分量i brefd和功率电流参考值q轴分量i brefq
S44、根据谐波分量v harm和虚拟阻抗Z v得到阻抗重塑电流参考值i href
Figure 599218DEST_PATH_IMAGE003
利用电网同步角度θ将阻抗重塑电流参考值i href进行派克变换,得到阻抗重塑电流参考值d轴分量i hrefd和阻抗重塑电流参考值q轴分量i hrefq
S45、将阻抗重塑电流参考值d轴分量i hrefd和功率电流参考值d轴分量i brefd相加得到并网电流d轴参考值i dref,将阻抗重塑电流参考值q轴分量i hrefq和功率电流参考值q轴分量i brefq相加得到并网电流q轴参考值i qref
S46、将并网电流i 2进行派克变换,得到并网电流d轴分量i d和并网电流q轴分量i q,并分别与并网电流d轴参考值i dref和并网电流q轴参考值i qref进行比较,将误差量送入电流跟踪器;
S47、电流跟踪器的输出经过电流解耦后得到三相调制量m,对三相调制量m进行PWM调制,生成控制并网逆变器开关管的驱动信号,发送至并网逆变器。
作为优选,虚拟电感L v根据实际PCC电压谐波低次谐波含量进行选择。
作为优选,虚拟电容C v根据实际PCC电压谐波高次谐波含量进行选择。
作为优选,S1包括:
S11、采样PCC电压v pcc(n)和电网电流i g(n);
S12、提取出需要抑制的h次PCC电压谐波分量v pcch(n)和h次电网电流谐波分量i h(n),计算h次电网谐波功率P h(n)和电网总谐波功率P t(n):
Figure 908977DEST_PATH_IMAGE004
式中,h代表所需抑制电压谐波的频率,N代表所需抑制电压谐波的最大频率,
Figure 917384DEST_PATH_IMAGE005
代表PCC电压h次谐波分量v pcch(n)的复数形式,
Figure 970791DEST_PATH_IMAGE006
代表电网电流h次谐波分量i h(n) 的复数形式,
Figure 994592DEST_PATH_IMAGE007
代表乘积的实部分量。
本发明的有益效果,本发明通过改进并网逆变器的控制结构,在保证并网逆变器的谐波抑制稳定性条件下,自适应电网谐波功率调节虚拟阻抗参数值,实现并网逆变器对低频电压谐波和高频电压谐波的良好抑制,有效增强并网逆变器的宽频域谐波抑制能力和复杂谐波环境适应能力,进一步提高公共耦合点电能质量。
附图说明
图1是本发明方法的流程图;
图2是本发明的基于并网逆变器的公共耦合点谐波抑制的原理示意图;其中,u dc代表直流侧电压,L f1代表并网逆变器侧滤波电感,C f代表滤波电容,L f2代表电网侧滤波电感,i 1代表并网逆变器输出电流,i 2代表并网电流,i a代表a相并网电流,i b代表b相并网电流,i c代表c相并网电流,v pcca代表公共耦合点a相电压,v pccb代表公共耦合点b相电压,v pccc代表公共耦合点c相电压,Z g代表电网阻抗,v ga代表a相电网电压,v gb代表b相电网电压,v gc代表c相电网电压,i g代表电网电流,ISOGI代表ISOGI谐波提取算法,v harm代表PCC电压v pcc中的谐波分量,v base代表PCC电压v pcc中的基波分量,RIC代表RIC虚拟阻抗模块,PLL代表锁相环,θ代表电网同步角度,i href代表阻抗重塑电流参考值,abc/dq代表派克变换,dq/abc代表反派克变换,i hrefd代表阻抗重塑电流参考值d轴分量,i hrefq代表阻抗重塑电流参考值q轴分量,v based代表v base的d轴分量,v baseq代表v base的q轴分量,PQ代表功率电流参考值计算模块,i brefd代表功率电流参考值d轴分量,i brefq代表功率电流参考值q轴分量,i dref代表并网电流d轴参考值,i qref代表并网电流q轴参考值,i d代表并网电流d轴分量,i q代表并网电流q轴分量,ω 0代表基波角频率,PIMQR代表PIMQR电流跟踪器,Δi d代表d轴电流跟踪器输出值,Δi q代表q轴电流跟踪器输出值,m d代表d轴调制量,m q代表q轴调制量,m a代表a相调制量,m b代表b相调制量,m c代表c相调制量,PWM代表PWM调制模块,S a1代表a相上管驱动信号,S a2代表a相下管驱动信号,S b1代表b相上管驱动信号,S b2代表b相下管驱动信号,S c1代表c相上管驱动信号,S c2代表c相下管驱动信号。
图3是并网系统低频等效电路图;
图4是并网系统高频等效电路图;
图5使用本实施方式方法前的PCC电压图;
图6使用本实施方式方法前的PCC电压傅里叶分析图;
图7使用本实施方式方法后的PCC电压图;
图8使用本实施方式方法后的PCC电压傅里叶分析图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明,但不作为本发明的限定。
本实施方式的基于并网逆变器的公共耦合点谐波抑制方法,包括;
通过对虚拟阻抗参数值施加调节,观察电网谐波总功率的变化方向,确定下一工作周期虚拟阻抗参数的调节方向,使得参数朝电网总谐波总功率减小的方向调节。
步骤1、采集电网电流i g(n)和PCC电压v pcc(n),根据电网电流i g(n)和PCC电压v pcc(n)提取出谐波分量,根据谐波分量获取当前周期电网总谐波功率P t(n);
步骤1对阻抗参数施加调节后的电网电流i g(n)和PCC电压v pcc(n)进行采样,提取出全部所需抑制频次PCC电压谐波分量和相应频次电网电流谐波分量,计算相应频次谐波功率,将所有需要抑制频次谐波功率进行相加,得到电网总谐波功率P t(n)。
步骤1具体为:
步骤11、采样PCC电压v pcc(n)和电网电流i g(n);
步骤12、提取出需要抑制的h次PCC电压谐波分量v harm(n)和h次电网电流谐波分量i h(n),计算h次电网谐波功率P h(n)和电网总谐波功率P t(n):
Figure 475252DEST_PATH_IMAGE008
式中,h代表所需抑制电压谐波的频率,N代表所需抑制电压谐波的最大频率,
Figure 705376DEST_PATH_IMAGE005
代表PCC电压h次谐波分量v harm(n)的复数形式,
Figure 562473DEST_PATH_IMAGE006
代表电网电流h次谐波分量i h(n) 的复数形式,
Figure 443711DEST_PATH_IMAGE009
代表乘积的实部分量,n代表当前周期。
步骤2、将当前周期电网总谐波功率P t(n)与上一周期电网总谐波功率P t(n-1)相减,得到电网总谐波功率差值ΔP t(n),将当前周期虚拟阻抗参数K v(n)与上一周期虚拟阻抗参数K v(n-1)相减,得到虚拟电阻差值ΔK v(n);虚拟阻抗参数K v可为虚拟电阻R v、虚拟电容C v或虚拟电感L v
步骤3、确定下一周期虚拟阻抗参数K v(n+1):
若ΔP t(n)等于0,令下一周期虚拟阻抗参数K v(n+1)等于当前周期虚拟阻抗参数K v(n),转入步骤4;
若ΔP t(n)小于0,判断ΔK v(n)是否大于0,若是,令下一周期虚拟阻抗参数K v(n+1)等于当前周期虚拟阻抗参数K v(n)和调节因子B的差,转入步骤4;若否,令下一周期虚拟阻抗参数K v(n+1)等于当前周期虚拟阻抗参数K v(n)和调节因子B的和,转入步骤4;
若ΔP t(n)大于0,判断ΔK v(n)是否大于0,若是,令下一周期虚拟阻抗参数K v(n+1)等于当前周期虚拟阻抗参数K v(n)和调节因子B的和,转入步骤4;若否,令下一周期虚拟阻抗参数等于当前周期虚拟阻抗参数K v(n)和调节因子B的差,转入步骤4;
调节因子B
Figure 95272DEST_PATH_IMAGE001
其中,d代表自适应系数;
虚拟阻抗自适应调节因子B计算公式中包含谐波总功率变化率,调节因子会自适应功率值变化情况自动调节大小进行跟踪。当离最佳吸收功率点较远时,调节因子较大,提高搜索速度;当离最佳吸收功率点较近时,调节因子较小,提高搜索精确度;当达到最佳吸收功率点时,采用一个0调节因子来让系统稳定在最佳吸收功率点,防止在最大功率点附近震荡。并网逆变器可迅速找出宽频电网谐波下的最佳虚拟阻抗参数,突破了虚拟阻抗的固定参数取值对于并网逆变器谐波抑制能力的限制,提升了并网逆变器对于复杂谐波环境的适应能力,增强了并网逆变器对公共耦合点电压谐波抑制效果。
步骤4、根据下一周期虚拟阻抗参数K v(n+1)确定虚拟阻抗Z v,根据虚拟阻抗Z v进行公共耦合点谐波抑制。
本实施方式通过将电网谐波功率信息引入虚拟阻抗调节因子,可自适应跟踪电网谐波功率变化在线计算出宽频域谐波下的最佳虚拟阻抗参数值,突破了固定参数虚拟阻抗对于并网逆变器谐波抑制能力的限制,增强并网逆变器的宽频域谐波抑制能力和动态谐波环境适应能力。本实施方式包括电网谐波功率计算和虚拟阻抗参数值更新两部分,自适应电网谐波功率变化方向更新阻抗调节因子,可以快速、准确找出宽频域谐波下的最佳虚拟阻抗参数,解决了虚拟阻抗参数固定对于并网逆变器谐波抑制能力的限制问题,提升了并网逆变器的宽频域谐波抑制能力和复杂谐波环境适应能力。
优选实施例中,虚拟阻抗参数K v为虚拟电阻R v,如图1所示,确定下一周期的虚拟电阻R v,本实施方式的步骤4包括:
步骤41、根据虚拟电阻R v、虚拟电感L v、虚拟电容C v确定虚拟阻抗Z v
Figure 78271DEST_PATH_IMAGE002
其中,s为拉普拉斯算子。
本实施方式中虚拟电感L v可根据实际PCC电压谐波低次谐波含量进行选择,虚拟电容C v可根据实际PCC电压谐波高次谐波含量进行选择,虚拟电阻R v因同时影响低次谐波和高次谐波抑制效果故其取值需要认真考虑,可使用步骤1至步骤3的方法得到。
步骤42、采样PCC电压v pcc和并网逆变器的并网电流i 2,使用ISOGI谐波提取算法提取出PCC电压v pcc中的基波分量v base和谐波分量v harm;基波分量v base经过锁相环得到电网同步角度θθ用于进行派克坐标变换;
ISOGI谐波提取算法具有谐波提取速度快、提取准确的特点,其表达式为:
Figure 473480DEST_PATH_IMAGE010
k为阻尼系数,ω为需要提取的电压频率,通过控制ω即可提取出基波分量和需要抑制的特定次PCC电压的谐波分量,G ISOGI(s)表示ISOGI谐波提取算法的传递函数。
步骤43、将利用电网同步角度θ对基波分量v base进行派克变换后得到的d轴分量v d和q轴分量v q送入功率电流参考值计算模块,根据有功指令功率P *和无功指令功率Q *计算得到功率电流参考值d轴分量i brefd和功率电流参考值q轴分量i brefq
Figure 209224DEST_PATH_IMAGE011
步骤44、将谐波分量v harm送入RIC虚拟阻抗模块,得到阻抗重塑电流参考值i href
Figure 297266DEST_PATH_IMAGE003
利用电网同步角度θ将阻抗重塑电流参考值i href进行派克变换,得到阻抗重塑电流参考值d轴分量i hrefd和阻抗重塑电流参考值q轴分量i hrefq
Figure 501982DEST_PATH_IMAGE012
RIC虚拟阻抗模块在低次谐波下显示为电阻串联电感特性,在高次谐波下显示为电阻串联电容特性,通过合理设计参数可以有效重塑并网逆变器的阻抗频率特性,同时给予低次谐波和高次谐波一条低阻抗通路。
图3为基于RIC虚拟阻抗的并网系统低频等效电路图,并网逆变器可等效为电流源i inv并联输出阻抗Z o
当逆变器使用RIC虚拟阻抗控制方法时,RIC虚拟阻抗在低频下显示为虚拟电阻串联虚拟电感状态,虚拟电容不起作用。通过合理设计虚拟电阻R v和虚拟电感L v的值可以重塑并网逆变器的低频阻抗特性,给予PCC低次谐波一条稳定的低阻抗通路,从而降低PCC电压中的低次谐波含量。
图4为基于RIC虚拟阻抗的并网系统高频等效电路图。当逆变器使用RIC虚拟阻抗控制方法时,RIC虚拟阻抗在高频下显示为虚拟电阻串联虚拟电容状态,虚拟电感不起作用。通过合理设计虚拟电阻R v和虚拟电容C v的值可以重塑并网逆变器的高频阻抗特性,给予PCC高次谐波一条稳定的低阻抗通路,从而降低PCC电压中的高次谐波含量。
由于RIC虚拟阻抗特有的频率特性,RIC虚拟阻抗对于PCC低次电压谐波和高次谐波均具有良好的、稳定的抑制效果。
步骤45、将阻抗重塑电流参考值d轴分量i hrefd和功率电流参考值d轴分量i brefd相加得到并网电流d轴参考值i dref,将阻抗重塑电流参考值q轴分量i hrefq和功率电流参考值q轴分量i brefq相加得到并网电流q轴参考值i qref
并网电流d轴参考值i dref和并网电流q轴参考值i qref均为包含直流信号与交流信号的混合信号。若需要同时抑制多种频次谐波,二者则为包含直流信号与多种频率交流信号的混合信号,故要使用可以同时跟踪直流信号和多种频率的交流信号的电流跟踪器进行参考电流跟踪。
步骤46、将并网电流i 2进行派克变换,得到并网电流d轴分量i d和并网电流q轴分量i q,并分别与并网电流d轴参考值i dref和并网电流q轴参考值i qref进行比较,将误差量送入PIMQR电流跟踪器;
PIMQR电流跟踪器可以同时跟踪直流信号和多种频率的交流信号,其表达式为:
Figure 700882DEST_PATH_IMAGE013
式中k p为比例系数,k i为积分系数,ω 0为基波角频率,ω c为剪切频率,k r为谐振系 数,k为所需抑制的电压谐波最高次数,
Figure 291133DEST_PATH_IMAGE014
表示PIMQR电流跟踪器的传递函数。
步骤47、电流跟踪器的输出经过电流解耦后得到三相调制量m,对三相调制量m进行PWM调制,生成控制并网逆变器开关管的驱动信号,发送至并网逆变器:
Figure 550076DEST_PATH_IMAGE015
其中m d代表d轴调制量,m q代表q轴调制量。Δi d代表d轴电流跟踪器输出值,Δi q代表q轴电流跟踪器输出值。i d代表并网电流d轴分量,i q代表并网电流q轴分量。ω 0代表电压基波角频率,L f1代表逆变器侧滤波电感,L f2代表电网侧滤波电感。
将d轴调制量m d和q轴调制量m q经过反派克变换得到三相调制量m am bm c,将三相调制量送入PWM调制模块生成控制开关管开通和关断的6路驱动信号S a1S a2S b1S b2S c1S c2
当并网电流i 2跟踪到电流参考值i ref时,并网逆变器此时除按功率指令输送功率的功能外,还可以通过重塑自身输出阻抗的频率特性,在低频、高频处均呈现低阻抗状态,稳定抑制PCC低频电压谐波和高频电压谐波,进一步提高PCC电能质量。
在PLECS仿真软件中搭建仿真模型,用有效值为11V的5次交流电压源模拟电网背景谐波,用不控整流桥负载模拟非线性负载,电网负载为15Ω电阻负载,验证本实施方式提出方法的有效性,
图5显示在电网背景谐波和非线性负载的影响下,PCC电压畸变严重,此时总谐波畸变率为20.51%。
图6显示PCC电压谐波含有5次、7次、11次、13次等多种频率谐波。
图7显示使用本实施方式方法后的PCC电压畸变受到很大程度抑制,此时总谐波畸变率为9.66%。
图8显示使用本实施方式方法后的PCC电压各种频率谐波含量均有大幅下降。
图7和图8的仿真结果验证了本实施方式方法的有效性和实用性。
本实施方式通过采集PCC电压、并网逆变器输出的并网电流,将PCC电压谐波信息经过RIC虚拟阻抗引入到并网电流d轴分量和q轴分量的参考值中,通过控制并网电流构建并联RIC虚拟阻抗,重塑其输出阻抗的频率特性,使其在低频谐波、高频谐波频率处均为低阻抗状态,在保证谐波抑制稳定性的同时,增强并网逆变器对高频PCC电压谐波抑制效果。将该方法应用于并网逆变器中,并网逆变器可以兼具谐波抑制稳定性和宽频谐波抑制能力,有效提升并网逆变器的谐波抑制能力和PCC电能质量。
虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明,但是应该理解的是,这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是,可以对示例性的实施例进行许多修改,并且可以设计出其他的布置,只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是,可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是,结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims (6)

1.基于并网逆变器的公共耦合点谐波抑制方法,其特征在于,所述方法包括:
S1、采集电网电流i g(n)和PCC电压v pcc(n),在电网电流i g(n) 中提取出电网电流谐波分量,在PCC电压v pcc(n) 中提取出电压谐波分量,根据电压谐波分量和电网电流谐波分量获取当前周期电网总谐波功率P t(n),n代表当前周期;
S2、将当前周期电网总谐波功率P t(n)与上一周期电网总谐波功率P t(n-1)相减,得到电网总谐波功率差值ΔP t(n),将当前周期虚拟阻抗参数K v(n)与上一周期虚拟阻抗参数K v(n-1)相减,得到虚拟阻抗 差值ΔK v(n);虚拟阻抗参数K v可为虚拟电阻R v、虚拟电容C v或虚拟电感L v
S3、确定下一周期虚拟阻抗参数K v(n+1):
若ΔP t(n)等于0,令下一周期虚拟阻抗参数K v(n+1)等于当前周期虚拟阻抗参数K v(n),转入S4;
若ΔP t(n)小于0,判断ΔK v(n)是否大于0,若是,令下一周期虚拟阻抗参数K v(n+1)等于当前周期虚拟阻抗参数K v(n)和调节因子B的差,转入S4;若否,令下一周期虚拟阻抗参数K v(n+1)等于当前周期虚拟阻抗参数K v(n)和调节因子B的和,转入S4;
若ΔP t(n)大于0,判断ΔK v(n)是否大于0,若是,令下一周期虚拟阻抗参数K v(n+1)等于当前周期虚拟阻抗参数K v(n)和调节因子B的和,转入S4;若否,令下一周期虚拟阻抗参数K v(n+1)等于当前周期虚拟阻抗参数K v(n)和调节因子B的差,转入S4;
调节因子B
Figure 574946DEST_PATH_IMAGE001
其中,d代表自适应系数;
S4、根据下一周期虚拟阻抗参数K v(n+1)确定虚拟阻抗Z v,根据虚拟阻抗Z v进行公共耦合点谐波抑制。
2.根据权利要求1所述的基于并网逆变器的公共耦合点谐波抑制方法,其特征在于,S4中,虚拟阻抗Z v为:
Figure 585628DEST_PATH_IMAGE002
其中,s为拉普拉斯算子。
3.根据权利要求2所述的基于并网逆变器的公共耦合点谐波抑制方法,其特征在于,虚拟阻抗参数K v为虚拟电阻R v,所述S4包括:
S41、确定虚拟阻抗Z v
S42、采样PCC电压v pcc和并网逆变器的并网电流i 2,提取出PCC电压v pcc中的基波分量v base和谐波分量v harm;基波分量v base经过锁相环得到电网同步角度θ
S43、将利用电网同步角度θ对基波分量v base进行派克变换后得到的d轴分量v d和q轴分量v q送入功率电流参考值计算模块,根据有功指令功率P *和无功指令功率Q *计算得到功率电流参考值d轴分量i brefd和功率电流参考值q轴分量i brefq
S44、根据谐波分量v harm和虚拟阻抗Z v得到阻抗重塑电流参考值i href
Figure 946726DEST_PATH_IMAGE003
利用电网同步角度θ将阻抗重塑电流参考值i href进行派克变换,得到阻抗重塑电流参考值d轴分量i hrefd和阻抗重塑电流参考值q轴分量i hrefq
S45、将阻抗重塑电流参考值d轴分量i hrefd和功率电流参考值d轴分量i brefd相加得到并网电流d轴参考值i dref,将阻抗重塑电流参考值q轴分量i hrefq和功率电流参考值q轴分量i brefq相加得到并网电流q轴参考值i qref
S46、将并网电流i 2进行派克变换,得到并网电流d轴分量i d和并网电流q轴分量i q,并分别与并网电流d轴参考值i dref和并网电流q轴参考值i qref进行比较,将误差量送入电流跟踪器;
S47、电流跟踪器的输出经过电流解耦后得到三相调制量m,对三相调制量m进行PWM调制,生成控制并网逆变器开关管的驱动信号,发送至并网逆变器。
4.根据权利要求3所述的基于并网逆变器的公共耦合点谐波抑制方法,其特征在于,虚拟电感L v根据实际PCC电压谐波低次谐波含量进行选择。
5.根据权利要求3所述的基于并网逆变器的公共耦合点谐波抑制方法,其特征在于,虚拟电容C v根据实际PCC电压谐波高次谐波含量进行选择。
6.根据权利要求1所述的基于并网逆变器的公共耦合点谐波抑制方法,其特征在于,所述S1包括:
S11、采样PCC电压v pcc(n)和电网电流i g(n);
S12、提取出需要抑制的h次PCC电压谐波分量v pcch(n)和h次电网电流谐波分量i h(n),计算h次电网谐波功率P h(n)和电网总谐波功率P t(n):
Figure 42858DEST_PATH_IMAGE004
式中,h代表所需抑制电压谐波的频率,N代表所需抑制电压谐波的最大频率,
Figure 692146DEST_PATH_IMAGE005
代表PCC电压h次谐波分量v pcch(n)的复数形式,
Figure 557333DEST_PATH_IMAGE006
代表电网电流h次谐波分量i h(n)的复数形式,
Figure 679879DEST_PATH_IMAGE007
代表乘积的实部分量。
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